JPS61174590A - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
- Publication number
- JPS61174590A JPS61174590A JP60015006A JP1500685A JPS61174590A JP S61174590 A JPS61174590 A JP S61174590A JP 60015006 A JP60015006 A JP 60015006A JP 1500685 A JP1500685 A JP 1500685A JP S61174590 A JPS61174590 A JP S61174590A
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- Japan
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- liquid crystal
- film
- crystal display
- display device
- silicon
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、液晶と液晶駆動用電極の各画素ごとに、液
晶と直列にリンをドープし次シリコン醗化膜、シリコン
チッ化膜を非線形抵抗素子として形成し友液晶表示装置
に関する。
晶と直列にリンをドープし次シリコン醗化膜、シリコン
チッ化膜を非線形抵抗素子として形成し友液晶表示装置
に関する。
この発明は、液晶と液晶駆動用電極の各画素ごとに液晶
と直列に非線形抵抗素子を接続したドツトマトリクス液
晶表示装置において、リンをドーグしたシリコン酸化膜
、ま几はリンをドープし交シリコン窒化膜、ま几はリン
全ドープしたシリコン酸化窒化膜であり、かつ原子組成
比0 / 131 =x *N/5i=yがそnぞれ(
L1≦2≦1.9,0.1≦、≦1.3である膜を非線
形抵抗膜として用いることによシ、駆動電圧全低下させ
、表示むら、クロストークを減少させ、画素欠陥発生率
を減少させ、製造歩留りを同上させるようにし次もので
ある。
と直列に非線形抵抗素子を接続したドツトマトリクス液
晶表示装置において、リンをドーグしたシリコン酸化膜
、ま几はリンをドープし交シリコン窒化膜、ま几はリン
全ドープしたシリコン酸化窒化膜であり、かつ原子組成
比0 / 131 =x *N/5i=yがそnぞれ(
L1≦2≦1.9,0.1≦、≦1.3である膜を非線
形抵抗膜として用いることによシ、駆動電圧全低下させ
、表示むら、クロストークを減少させ、画素欠陥発生率
を減少させ、製造歩留りを同上させるようにし次もので
ある。
小型、軽量、低消費電力の表示装置として液晶表示装置
が実用化されてき友。近年この攬の表示装置の表示情報
量増大化を計る目的で、ZnOバリスターや金属−絶縁
膜−金属構造からなるMIM型非線形抵抗素子による液
晶表示装置が研究されてき友。本発明は上記従来例とは
異なシ、非線形素子として、導体−半導電性絶縁膜(以
後SCエ−−−−−°Sem1 conauct1ve
工n5ulatorと記す〕−導体からなる新規液晶表
示装置である。
が実用化されてき友。近年この攬の表示装置の表示情報
量増大化を計る目的で、ZnOバリスターや金属−絶縁
膜−金属構造からなるMIM型非線形抵抗素子による液
晶表示装置が研究されてき友。本発明は上記従来例とは
異なシ、非線形素子として、導体−半導電性絶縁膜(以
後SCエ−−−−−°Sem1 conauct1ve
工n5ulatorと記す〕−導体からなる新規液晶表
示装置である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第2図は非線形抵抗素子を用いt従来から仰らfL几液
晶ドツトマトリクス表示パネルのX−Yマトリクスパネ
ル回路図である。第2図の21は行電極群、22は列電
極群であり、通常おのおの2200本から1000本形
成する。X電極とY電極の又互恵には、液晶23と非線
形抵抗素子24が形成さnる。この種の液晶駆動はマル
チプレックス駆動とよばれる方式で行なわる。第3図は
801膜を便つ九この種の液晶表示装置の縦断面図を示
し、導体−日Cニー導体構造からなる非線形抵抗膜を使
った一画素について示す。第3図の31.52はそれぞ
れ上下透明基板、33は液晶層、34は透明導電膜、で
あシX電極群、37はメタル電極であすyll極群を形
成し、36は非線形抵抗膜Sar、3sは透明導電膜で
ある。第4図は従来の一画素の等価回路図であり、QL
O・・・液晶の容量、RLO・・・液晶の抵抗、CI
・・・非線形抵抗膜の容量、RX ・・・非線形抵抗膜
の抵抗をそnぞれ示し、抵抗RX は電圧に対して非線
形性を有する。
晶ドツトマトリクス表示パネルのX−Yマトリクスパネ
ル回路図である。第2図の21は行電極群、22は列電
極群であり、通常おのおの2200本から1000本形
成する。X電極とY電極の又互恵には、液晶23と非線
形抵抗素子24が形成さnる。この種の液晶駆動はマル
チプレックス駆動とよばれる方式で行なわる。第3図は
801膜を便つ九この種の液晶表示装置の縦断面図を示
し、導体−日Cニー導体構造からなる非線形抵抗膜を使
った一画素について示す。第3図の31.52はそれぞ
れ上下透明基板、33は液晶層、34は透明導電膜、で
あシX電極群、37はメタル電極であすyll極群を形
成し、36は非線形抵抗膜Sar、3sは透明導電膜で
ある。第4図は従来の一画素の等価回路図であり、QL
O・・・液晶の容量、RLO・・・液晶の抵抗、CI
・・・非線形抵抗膜の容量、RX ・・・非線形抵抗膜
の抵抗をそnぞれ示し、抵抗RX は電圧に対して非線
形性を有する。
この種のパネルは通常号〜メバイアス駆動法とよばれる
方法で駆動するが、このとき、上記液晶の抵抗RLσ、
液晶の容量QLO,非線形抵抗素子RZ。
方法で駆動するが、このとき、上記液晶の抵抗RLσ、
液晶の容量QLO,非線形抵抗素子RZ。
非線形抵抗素子の容量01 に制約条件が発生する。
すなわち、CLa/(3x 比は2以上のできるだけ
大きいこと、W;4図のAB間に印加さnる電圧VOP
に対して、およそRLo / 100 (Rr (Vo
p) (100RLOであること、R1は電圧に対して
できるだけ急峻に変化すること、駆動電圧を低下させる
定めにはRX は低電圧で急峻に変化することである。
大きいこと、W;4図のAB間に印加さnる電圧VOP
に対して、およそRLo / 100 (Rr (Vo
p) (100RLOであること、R1は電圧に対して
できるだけ急峻に変化すること、駆動電圧を低下させる
定めにはRX は低電圧で急峻に変化することである。
ま次第3図のメタル電極37と画素電極35の重シ部分
にSCI膜36が存在するが、この部分でのショート、
メタルを極37のエツジ断差部のブレークダウンが発生
しやすく、製造コストが高くなつto 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、非線形抵抗膜であるse工膜として、リン全
ドープし几シリコン酸化膜またにシリコンチッ化膜を用
いることによシ、抵抗値が、リンをドープしないscx
giiに対して2ケタ以下の抵抗値であシしかも非線形
性が大きいaCX膜を作成し次。
にSCI膜36が存在するが、この部分でのショート、
メタルを極37のエツジ断差部のブレークダウンが発生
しやすく、製造コストが高くなつto 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、非線形抵抗膜であるse工膜として、リン全
ドープし几シリコン酸化膜またにシリコンチッ化膜を用
いることによシ、抵抗値が、リンをドープしないscx
giiに対して2ケタ以下の抵抗値であシしかも非線形
性が大きいaCX膜を作成し次。
前述のごとく、本発明はリント−1のaa工膜使用によ
シ、重なり部分のsar膜厚が、1000スから1μm
の厚さで形成することにより、容量QZが従来の1/1
0以下とすることができる。そのために、駆動電圧Vo
p?低下させることができると同時に、1画素の表示状
態が、他の画素の表示状態力島らの影響を無くすること
がでる。さらに、SCC腹膜膜厚が厚い友めにダストに
よるショート、電極エツジ部のブレークダウンを減少さ
せることができる。
シ、重なり部分のsar膜厚が、1000スから1μm
の厚さで形成することにより、容量QZが従来の1/1
0以下とすることができる。そのために、駆動電圧Vo
p?低下させることができると同時に、1画素の表示状
態が、他の画素の表示状態力島らの影響を無くすること
がでる。さらに、SCC腹膜膜厚が厚い友めにダストに
よるショート、電極エツジ部のブレークダウンを減少さ
せることができる。
次に本発明による液晶表示装置について、実施例にもと
づいて詳細に説明する。第1図(a)は不発明によるリ
ンドープBO工膜を用いた液晶表示装置の下側基板の斜
視図である。基板1はガラス、電極2は、金属クロム電
極であり、スパッターによって膜厚約1000^をパタ
ーニングし、電極巾約50μmで500本形成しX電極
群とした。
づいて詳細に説明する。第1図(a)は不発明によるリ
ンドープBO工膜を用いた液晶表示装置の下側基板の斜
視図である。基板1はガラス、電極2は、金属クロム電
極であり、スパッターによって膜厚約1000^をパタ
ーニングし、電極巾約50μmで500本形成しX電極
群とした。
第1図(a)の3は、MB工膜であり、プラズマCVD
法によシ、シランガスとホスフィンガスと亜酸化窒素ガ
スによって、基板温度300℃で約15μmの厚さに形
成した。第1図(a)の4は画素透明電極であり、スパ
ッターによってインジウムスズ酸化膜(xTo)2約5
ooX形成し、次にバターニングを行って、500μm
×800μmの画素電極を形成した。第1図(a)では
省略し几が、この上に液晶層、Y電極を形成し友上側基
板が構成される。第1図(a)の部分5に非線形抵抗素
子が形成されておシ、構造は、金属電極0v−8C工膜
−透明導電電極構造である。第1図(b)は、第1図(
a)の5のBCI膜を使った非線形抵抗素子の抵抗対電
圧特性含水すグラフであり、第1図(b)のグラフAが
、リンをドープした本発明によるSOX膜の特性、グラ
フBがリン全ドープしない通常のSCC層膜膜厚100
0Aの抵抗対電圧特性である。80工膜°のリンのドー
プ量は、プラズマCVDにおけるシランガスとホスフィ
ンガスの流量比で決定され、本発明においては流量比0
.1%〜1%で作成した。
法によシ、シランガスとホスフィンガスと亜酸化窒素ガ
スによって、基板温度300℃で約15μmの厚さに形
成した。第1図(a)の4は画素透明電極であり、スパ
ッターによってインジウムスズ酸化膜(xTo)2約5
ooX形成し、次にバターニングを行って、500μm
×800μmの画素電極を形成した。第1図(a)では
省略し几が、この上に液晶層、Y電極を形成し友上側基
板が構成される。第1図(a)の部分5に非線形抵抗素
子が形成されておシ、構造は、金属電極0v−8C工膜
−透明導電電極構造である。第1図(b)は、第1図(
a)の5のBCI膜を使った非線形抵抗素子の抵抗対電
圧特性含水すグラフであり、第1図(b)のグラフAが
、リンをドープした本発明によるSOX膜の特性、グラ
フBがリン全ドープしない通常のSCC層膜膜厚100
0Aの抵抗対電圧特性である。80工膜°のリンのドー
プ量は、プラズマCVDにおけるシランガスとホスフィ
ンガスの流量比で決定され、本発明においては流量比0
.1%〜1%で作成した。
第1図(句より明らかに、リン全ドープしたSa工膜は
ドープしない8C工膜よりも抵抗値が下シ、非線形性が
同上していることがわかる。第1図(c)は本発明によ
るSCC層膜電流対電圧特性を示すグラフであり、第1
図(C)のグラフAがリンをドープし72sc工膜、グ
ラフBがト°−プしないSCC層膜ある。非線形抵抗素
子を用いた液晶表示装置において、液晶層に対して直流
電圧が印加されると液晶と電極間で電気化学的な反応が
起き、急速に液晶が劣化し寿命を短くする。こfLヲ防
止する友めに、非線形抵抗素子は印加電圧の極性に対し
て対称な電流電圧特性が必要である。本発明のリンをド
ープしたSCC層膜、リン全ドープしない場合でも同様
であるが、Cv−8CI−工TOの非対称な構造である
にもかかわらず、電気的な特性はすぐf1次対称性金有
する。このことは、SCC層膜非線形性はショットキー
電流ではないことが理解できる。第1図(1)) 、
(0)より、8C工膜の抵抗値が、リン全ドープするこ
とによシ低下し、さらに非線形性が同上する。そのため
に、基本的に電荷注入容量保持動作である本方式表示装
置においては非線形素子の抵抗値が低下することは液晶
パネル駆動の電圧を下げることを意味する。第1図(a
)の構造で、リンをドープ量fl−8CI膜を用いて下
1lllx′wL極群と上側Y電極群をそnぞれ500
ライン形成し、駆動電圧10〜15ポルト、1Aバイア
ス電圧平均化法によるマルチプレックス駆動を行つ九と
ころ、コントラスト比10:1以上、クロストーク、表
示状態によって影響をうけやすい表示むらが全くない良
好な表示状態を示した。また非線形抵抗素子のショート
、およびブレークダウンによる画素欠陥発生yIAは従
来の1/10 以下に減少した。
ドープしない8C工膜よりも抵抗値が下シ、非線形性が
同上していることがわかる。第1図(c)は本発明によ
るSCC層膜電流対電圧特性を示すグラフであり、第1
図(C)のグラフAがリンをドープし72sc工膜、グ
ラフBがト°−プしないSCC層膜ある。非線形抵抗素
子を用いた液晶表示装置において、液晶層に対して直流
電圧が印加されると液晶と電極間で電気化学的な反応が
起き、急速に液晶が劣化し寿命を短くする。こfLヲ防
止する友めに、非線形抵抗素子は印加電圧の極性に対し
て対称な電流電圧特性が必要である。本発明のリンをド
ープしたSCC層膜、リン全ドープしない場合でも同様
であるが、Cv−8CI−工TOの非対称な構造である
にもかかわらず、電気的な特性はすぐf1次対称性金有
する。このことは、SCC層膜非線形性はショットキー
電流ではないことが理解できる。第1図(1)) 、
(0)より、8C工膜の抵抗値が、リン全ドープするこ
とによシ低下し、さらに非線形性が同上する。そのため
に、基本的に電荷注入容量保持動作である本方式表示装
置においては非線形素子の抵抗値が低下することは液晶
パネル駆動の電圧を下げることを意味する。第1図(a
)の構造で、リンをドープ量fl−8CI膜を用いて下
1lllx′wL極群と上側Y電極群をそnぞれ500
ライン形成し、駆動電圧10〜15ポルト、1Aバイア
ス電圧平均化法によるマルチプレックス駆動を行つ九と
ころ、コントラスト比10:1以上、クロストーク、表
示状態によって影響をうけやすい表示むらが全くない良
好な表示状態を示した。また非線形抵抗素子のショート
、およびブレークダウンによる画素欠陥発生yIAは従
来の1/10 以下に減少した。
なお、本発明による80I膜は、第1図(d)で示し几
ように、表示画面全面に設けている。これはSOX膜が
透明の場合である。本発明者の実験結果によれば、酸化
膜の場合にシランガスと亜酸化窒素ガスの流量比′li
t:fえて、8ON膜中のシリコンと酸素の原子組成比
0/5i=x″i[15以上、窒化膜の場合は、シラン
ガスとアンモニアガスまた扛窒素ガスの流量比を変え、
SCC腹膜中シリコンと窒素の原子組成比N / B
i = yを16以上とすることによシ、SCC層膜光
学的バンドギャップが2.5eV以上となシ、町視元領
域において透明となる。xくα5.、(0,6の場合は
、第1図(、)の非線形抵抗素子部5のみ5ax2残し
、他の画素部はフォトエツチングによって画素電極4′
ft形成する前に選択エッチを行って除去すれば良い。
ように、表示画面全面に設けている。これはSOX膜が
透明の場合である。本発明者の実験結果によれば、酸化
膜の場合にシランガスと亜酸化窒素ガスの流量比′li
t:fえて、8ON膜中のシリコンと酸素の原子組成比
0/5i=x″i[15以上、窒化膜の場合は、シラン
ガスとアンモニアガスまた扛窒素ガスの流量比を変え、
SCC腹膜中シリコンと窒素の原子組成比N / B
i = yを16以上とすることによシ、SCC層膜光
学的バンドギャップが2.5eV以上となシ、町視元領
域において透明となる。xくα5.、(0,6の場合は
、第1図(、)の非線形抵抗素子部5のみ5ax2残し
、他の画素部はフォトエツチングによって画素電極4′
ft形成する前に選択エッチを行って除去すれば良い。
シリコン酸化チッ化膜の場合も同様である。
ま几プラズマCvD法によって作成した本発明によるリ
ンドープSa工膜中には、波数21003″ふきんに赤
外吸収ドープがみられ、膜中に5i−Hボンドが存在し
、濃度は約10”/ef11 混入している。
ンドープSa工膜中には、波数21003″ふきんに赤
外吸収ドープがみられ、膜中に5i−Hボンドが存在し
、濃度は約10”/ef11 混入している。
不発明の実施例においてSa工脱膜作成法プラズマOV
D法によって行つ次が、こnを同様のガスを用いて、O
VD法、スパッター法、光OVD法によって製膜するこ
とができる。
D法によって行つ次が、こnを同様のガスを用いて、O
VD法、スパッター法、光OVD法によって製膜するこ
とができる。
以上述べてきたように不発明によるリンをドープしたシ
リコン酸化膜またはシリコン窒化膜、シリコン酸化窒化
膜は、膜厚(L5μmで従来以下の抵抗値含水し、しか
も非線形係数が大きく、その九めにat、olax
沈金従来の5倍以上とることができ、その結果駆動電圧
が低下し、クロストーク、表示むらが減少し、さらに、
sar膜厚が(L5μmと厚いために非線形抵抗素子部
のショートが減少し製造歩留シが同上し、製造コストが
大巾に低下するという丁ぐれた効果を有する。
リコン酸化膜またはシリコン窒化膜、シリコン酸化窒化
膜は、膜厚(L5μmで従来以下の抵抗値含水し、しか
も非線形係数が大きく、その九めにat、olax
沈金従来の5倍以上とることができ、その結果駆動電圧
が低下し、クロストーク、表示むらが減少し、さらに、
sar膜厚が(L5μmと厚いために非線形抵抗素子部
のショートが減少し製造歩留シが同上し、製造コストが
大巾に低下するという丁ぐれた効果を有する。
第1図(tL)は不発明による液晶表示装置の一実施例
であり、下側基板の電極構造を示す斜視図、第1図(b
)は、本発明による液晶表示装置の、リンをドーグした
Sa工膜とドープしないSCC腹膜抵抗対電圧特性を示
すグラフ、第1図(0)は本発明による液晶表示装置の
、リンをドーズしたSaI膜とドープしないSCC腹膜
電流対電圧特性含水すグラフ、第2図は従来から知られ
た非線形抵抗素子を用い友液晶ドツトマトリクスパネル
の向路図、第3図は非線形抵抗素子としてSCC腹膜用
いた液晶パネルの縦断面図、第4図は従来の非線抵抗素
子を用いたときの旨画素の等価回路図をそれぞれ示す。 下側基板・・・1,32 上側基板・・・31電極°
”・2,37 画素電極・・・4.35上側透明
電極・・・34 液晶・・・33BO工膜・・・3,
36 以 上 出願人 セイコー電子工業株式会社 弔l凶(C) 従来の41轍形お4し1シと用いrc
S CIと1史書Lk東晶長示炭晶炙示便1の回路口
装置の町命図第2図
第3図 CLCCt 従来の一&素の回路口 第4図
であり、下側基板の電極構造を示す斜視図、第1図(b
)は、本発明による液晶表示装置の、リンをドーグした
Sa工膜とドープしないSCC腹膜抵抗対電圧特性を示
すグラフ、第1図(0)は本発明による液晶表示装置の
、リンをドーズしたSaI膜とドープしないSCC腹膜
電流対電圧特性含水すグラフ、第2図は従来から知られ
た非線形抵抗素子を用い友液晶ドツトマトリクスパネル
の向路図、第3図は非線形抵抗素子としてSCC腹膜用
いた液晶パネルの縦断面図、第4図は従来の非線抵抗素
子を用いたときの旨画素の等価回路図をそれぞれ示す。 下側基板・・・1,32 上側基板・・・31電極°
”・2,37 画素電極・・・4.35上側透明
電極・・・34 液晶・・・33BO工膜・・・3,
36 以 上 出願人 セイコー電子工業株式会社 弔l凶(C) 従来の41轍形お4し1シと用いrc
S CIと1史書Lk東晶長示炭晶炙示便1の回路口
装置の町命図第2図
第3図 CLCCt 従来の一&素の回路口 第4図
Claims (4)
- (1)2枚の対向する基板、該基板間に挾持された液晶
層、液晶駆動用電極、少なくとも一方の基板の各画素の
液晶と液晶駆動用電極間に設けた非線形抵抗膜などから
なる液晶表示装置において、前記非線形抵抗膜を構成す
る原子は、少くなくともシリコン、酸素、リンからなる
シリコン酸化膜であり、前記シリコンと酸素の原子組成
比O/Si=xは、0.1≦x≦1.9であることを特
徴とする液晶表示装置。 - (2)非線形抵抗膜を構成する原子は、すくなくともシ
リコン、チッ素、リンからなるシリコンチッ化膜であり
、前記シリコンとチッ素の原子組成比N/Si=yは、
0.1≦y≦1.5であることを特徴とする特許請求範
囲第1項記載の液晶表示装置。 - (3)非線形抵抗膜を構成する原子は、すくなくとも、
シリコン、酸素、チッ素、リンからなるシリコン酸化チ
ッ化膜であることを特徴とする特許請求範囲第1項記載
の液晶表示装置。 - (4)非線形抵抗膜は、すくなくとも水素を含有するこ
とを特徴とする特許請求範囲第1項から第3項までいず
れか記載の液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60015006A JPS61174590A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60015006A JPS61174590A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61174590A true JPS61174590A (ja) | 1986-08-06 |
JPH0574829B2 JPH0574829B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=11876803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60015006A Granted JPS61174590A (ja) | 1985-01-29 | 1985-01-29 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61174590A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6562689B1 (en) | 2000-04-14 | 2003-05-13 | Micron Technology, Inc. | Non-ion-implanted resistive silicon oxynitride films as resistors |
-
1985
- 1985-01-29 JP JP60015006A patent/JPS61174590A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6562689B1 (en) | 2000-04-14 | 2003-05-13 | Micron Technology, Inc. | Non-ion-implanted resistive silicon oxynitride films as resistors |
US6576978B2 (en) * | 2000-04-14 | 2003-06-10 | Micron Technology, Inc. | Use of non-ion-implanted resistive silicon oxynitride films as resistors |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0574829B2 (ja) | 1993-10-19 |
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Legal Events
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EXPY | Cancellation because of completion of term |